nerveceller

Nervecellers cellelegeme kaldes også for soma. Det indeholder en cellekerne (nucleus), som rummer nervecellens genetiske materiale og det omkringliggende cytoplasma (perikaryon), som rummer de organeller, der varetager nervecellens metabolisme, nedbrydningsprocesser og dannelse af nye sekretions- og cellekomponenter.

Proteinsyntesen i nerveceller er knyttet til karakteristiske, tætpakkede ansamlinger af ru endoplasmatisk retikulum og frie ribosomer, som kaldes Nisslgranula. Proteinerne transporteres efterfølgende til og fra nervecellens forgreninger i små vesikler gennem et transportsystem baseret på mikrotubuli, dynein og kinesin, med hastigheder på 20-40 cm i døgnet. Cellelegemet betegnes også nervecellens trofiske centrum, da ovennævnte cellefunktioner er essentielle for nervecellens livsprocesser.

• Læs mere om nervecellelegemet

Der findes to typer af udløbere fra nerveceller: dendritter og axoner. Alle nerveceller har ét axon, som nervecellen bruger til at påvirke omgivelserne med. Det sker ved dannelse af et aktionspotential fra axonets endegrene, også kaldet axonterminaler, som frisætter neurotransmittere, der binder til receptorer på omkringliggende nerveceller.

Nervecellers axon har færre forgreninger end dendritterne og kan være flere meter lange, hvis det fx skal forbinde centralnervesystemet med benene i store dyr. Axonet kan også være beklædt med myelinskeder, der ligger som perler på en snor omkring axonet. I centralnervesystemet dannes skederne af oligodendrocytudløbere, mens de i det perifere nervesystem dannes af Schwann-celler, der vokser om axonet. Skedernes indhold af myelin, der er sammensat af fedtstoffer og proteiner, virker isolerende og øger dermed signalledningshastigheden i axonet.

• Læs mere om axonet

En nervecelles dendritter fungerer som antenner gennem deres overfladereceptorer, som kan påvirkes af neurotransmittere frigivet af omkringliggende nerve- og sanseceller. Cellelegemet og axonterminalerne har også overfladereceptorer, og en nervecelles antal af dendritter kan derfor variere fra nul til flere hundrede.

På baggrund af antallet af dendritter kan nerveceller inddeles i fire hovedtyper:

1. Unipolare celler (granulaceller), som ikke har dendritter, men et axon, hvor dele af forgreningerne kan fungere som dendritter.
2. Pseudounipolare celler, som har en enkelt dendrit, der fortsætter direkte ind i axonet, så forbindelsesstedet er forbundet til cellelegemet med en tynd stilk.
3. Bipolare celler, som har et axon og en enkelt dendrit.
4. Multipolare celler, som har et axon og flere stærkt forgrenede dendritter.

• Læs mere dendritter

I hvilende nerveceller opbygges en elektrisk spændingsforskel henover cellemembranen (neurolemma), kaldet et membranpotential. Membranpotentialet opretholdes ved, at nervecellen pumper natriumioner ud, og det er som regel i området -70 mV til -90 mV, hvilket betyder, at cellens indre er negativt i forhold til dets omgivelser.

Ved forskellige påvirkninger af dendritterne svækkes membranpotentialet, og ved en tærskelværdi omkring −50 mV til −60 mV udløses et aktionspotential på det sted, hvor axonet afgår fra cellelegemet. Aktionspotentialet forplanter sig derfra gennem axonet med en hastighed, som spænder fra 0,1 til 100 m/s afhængig af axonets tykkelse og myelineringsgrad.

• Læs mere om membranpotentialet

Aktionspotentialet forplanter sig gennem axonets forgreninger, som ender i axonterminalerne. Her medfører fremkomsten af aktionspotentialet frigørelsen af en eller flere neurotransmittere, som er kemiske signalstoffer. Neurotransmitterne kan binde til overfladereceptorer på omkringliggende celler, forårsage en ændring i modtagercellens membranpotentiale og aktivere intracellulære enzymbaserede signalsystemer.

• Læs mere om neurotransmittere

Axonterminalerne er ofte en del af specialiserede kontaktpunkter (synapser), som sikrer en hurtig, præcis og effektiv overførsel af aktionspotentialet mellem to nerveceller. Synapserne dannes af små opsvulmninger på axonterminalerne, hvori neurotransmitterne er indkapslet i små membranblærer, kaldet synaptiske vesikler, som udtømmes fra den præsynaptiske cellemembran, når aktionspotentialet ankommer til synapsen. Afstanden mellem den præsynaptiske nervecelles membran og den postsynaptiske nervecelles membran er ca. 20 nm. Den postsynaptiske nervecelles membran indeholder receptorer for de neurotransmittere, der bliver frigivet i synapsen. Synapsen har ofte indbyggede mekanismer, som hurtigt fjerner neurotransmittere, så de kun når at virke én gang for hvert aktionspotential.

• Læs mere om synapser

En multipolar nervecelle med mange stærkt forgrenede dendritter kan modtage signaler fra flere tusinde andre nerveceller gennem synapser, der næsten fuldstændigt dækker nervecellens dendritter og cellelegeme. Nogle af synapserne fremkalder en svækkelse af modtagercellens membranpotential, hvilket kaldes et excitatorisk postsynaptisk potential (EPSP), da det exciterer modtagercellen og udløser et aktionspotential. Andre synapser har den modsatte virkning og fremkalder en forstærkelse af modtagercellens membranpotential, hvilket kaldes et inhibitorisk postsynaptisk potential (IPSP).

Summen af EPSP- og IPSP-påvirkninger på et givet tidspunkt er afgørende for, om membranpotentialet i området omkring axonets afgang fra cellelegemet når tærskelværdien på omkring -50 mV til -60 mV, hvor der dannes et aktionspotential, som forplanter sig langs axonet.

De enkelte aktionspotentialer er ens, men en særlig mekanisme i overgangen mellem cellelegeme og axon, udspringskonus, sørger for, at den hastighed, hvormed aktionspotentialet afsendes, bliver proportional med membranpotentialet i udspringskonus. På den måde afspejler impulsfrekvensen styrken af den stimulation, som nervecellen udsættes for.

Nervecellers indbyrdes synapser kan ændre sig. Under udviklingen af centralnervesystemet etableres et stort antal synapser, som senere tilbagedannes, fx hvis de ikke bliver brugt. Nye synapser kan også dannes, og der findes desuden mekanismer, som stabiliserer de synapser, der anvendes. Dette er en væsentlig del af baggrunden for nervesystemets plasticitet, som også kaldes neuroplasticitet, og antages at være af central betydning for hukommelsen og nervesystemets evne til at regenerere efter skade og sygdom.